Водород горит чисто. Из трубы выходит только вода. Ни смога, ни парникового эффекта.
Это мечта. В чём проблема? Почти весь водород сегодня получают из ископаемого топлива. Мы сжигаем метан, чтобы его добыть. Это перечёркивает саму цель.
Производство с помощью возобновляемой электроэнергии — расщепление воды ветровой или солнечной энергией — работает, но стоит целое состояние. Кроме того, это потребляет «зелёную» энергию, которая может понадобиться для других целей. Например, для замены угольных электростанций.
Поэтому учёные смотрят в сторону земли.
Исследователи из Техасского университета полагают, что ответ кроется в камнях. А именно — в тех, что залегают глубоко под землёй.
Идея проста на бумаге. Закачать воду в вулканическую породу. Дать породе прореагировать. Химическая реакция выделит водород. Но вот поворотный момент: вместе с водой закачать туда углекислый газ. Газ вступит в реакцию с породой, образуя карбонаты.
Постоянное хранилище. Чистое топливо. Два зайца одной выстрелом.
Орсолья Геленчсер и её команда доказали это в лаборатории.
Лабораторные испытания
Они взяли богатую железом вулканическую породу. Сжали её. Нагрели до 90° по Цельсию. Затем добавили воду, насыщенную углекислым газом.
Кислота в составе CO₂ разъела породу. Открыла доступ. Вода проникла внутрь. Реакция началась.
Водород выделился.
Они сравнили результат с контрольной группой, использовавшей инертный аргон. Смесь с CO₂ произвела больше газа. Почему? Кислота сделала породу более реактивной.
Они получили 0,5% от теоретического выхода. Низкий показатель? Да. Но если увеличить его до 1%, это может сработать. Погружение на большую глубину помогает. Более высокие температуры ускоряют химическую реакцию, известную как серпентинизация.
А значит, глубина — это тепло. Много тепла. Возможно, достаточное даже для запуска геотермальной турбины.
«Мы надеемся продемонстрировать, что сможем генерировать водород экономически эффективно, одновременно захватывая CO₂», — говорит Геленчсер.
Она хочет выйти из лаборатории. Начать партнёрство с компаниями. Попробовать этот метод на реальных площадках.
Не естественное решение
Природа иногда производит водород сама по себе.
В Буркебуку в Мали немного воды качают из крошечной скважины. Чистый продукт. Редкий продукт. Но масштабировать это невозможно. Молекулы слишком малы. Они улетучиваются. Порода плохо их удерживает.
Большинство природных месторождений ограничены. Если они вообще существуют в больших количествах.
Именно поэтому сейчас акцент смещён на стимулированное производство. Заставить это произойти. Принудительно запустить химию.
Железосодержащих пород вокруг полно. Даже при такой вялой эффективности в 1% расчёты показывают, что мы сможем превзойти текущий мировой объём производства водорода. Сейчас он составляет около 100 миллионов тонн.
Вiable ли это? Мы не знаем.
Проект Carbfix уже занимается минерализацией CO₂ в Исландии. Они продают квоты на углеродное хранение. Эта выручка делает проекты привлекательными для инвесторов. Патония из Оксфорда отмечает, что это создает петлю положительной обратной связи. Больше денег. Больше интереса.
Барбара Шервуд-Лоллар относится к работе с одобрением, но предупреждает: нельзя класть все яйца в одну корзину.
Здесь, рядом, есть карманы природного водорода. Шахта в Тимминсе, Онтарио, утекает 140 тоннами в год. Захватите это. Это бесплатная энергия, уходящая в воздух.
Серебряной пули не существует.
Каждый метод заслуживает попытки. Лаборатория работает. Порода ждет. Часы тикают.
Будь то бурение на большую глубину или использование мелких утечек, нам нужно действовать.
